4H-SiC纳米薄膜的微结构及其光电性质研究

采用新设计的电极结构的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在高功率密度、高氢稀释比、低温、偏压及低反应气压的条件下,在衬底表面形成双等离子流,增加了衬底表面SiC的成核概率,增强成核作用,形成纳米晶.采用高H2等离子体刻蚀弱的、扭曲的、非晶Si—C及Si—Si和Si—H等键时,由于H等离子体对纳米SiC晶粒与非晶态键的差异刻蚀作用,产生自组织生长,发生晶化.Raman光谱和透射电子衍射(TEM)的测试结果表明,纳米晶SiC是4HSiC多型结构.电子显微照片表明平均粒径为16nm,形状为微柱体.实验结果指出,SiC纳米晶的形成必须经过偏压预处理成核,并且其晶化存在一个功率密度阈值;当低于这一功率密度阈值时,晶化消失;当超过这一阈值时,纳米晶含量随功率密度的提高而增加.随着晶化作用的加强,电导率增加.